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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers,
insbesondere Autoradioempfängers, auf einen Sender mittels automatischen Sendersuchlaufs
über den gesamten Abstimmbereich, wobei die jeweils eingestellten empfangenen Sender
auf das Vorhandensein von charakteristischen Modulationsmerkmalen überprüft werden;
sie betrifft ferner eine Schaltungsanordnung zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers,
insbesondere Autoradioempfängers, auf einen Sender, mit einer über den gesamten
Abstimmbereich durchstimmbaren Sendersuchlaufschaltung, einer Prüfschaltung zum
Überprüfen des jeweils eingestellten empfangenen Senders auf das Vorhandensein von
charakteristischen Modulationsmerkmalen und einer einen Mikrocomputer enthaltenden
Steuerschaltung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
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Besonders im Ultrakurzwellen-Empfangsbereich von Rundfunkempfängern
sind die Empfangsbedingungen stark von den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten abhängig,
da die Ausbreitungsverhältnisse im Ultrakurzwellengebiet ähnlichen Gesetzen gehorchen
wie in der Optik. Beim Betrieb von Rundfunkempfängern in Fahrzeugen, also bei Autoradioempfängern,
kann der eingestellte Sender daher starke Feldstärkeschwankungen und Störungen aufweisen,
die durch die wechselnden Ausbreitungsbedingungen verursacht werden, die bei der
Bewegung des Fahrzeuges angetroffen werden. Da gewöhnlich mehrere Sender dasselbe
Programm ausstrahlen, ist es möglich, auf einen anderen Sender umzuschalten, der
dasselbe Programm ausstrahlt, wenn die Empfangsqualität des zuvor eingestellten
Senders nicht mehr ausreicht. Wenn der zu empfangende Sender charakteristische Modulationsmerkmale,
d.h. eine Kennung, aufweist, insbesondere eine sogenannte Verkehrsfunkkennung, so
kann das Aufsuchen eines anderen Senders, der dieselbe Kennung aufweist und daher
im Normalfall dasselbe Programm ausstrahlt,
automatisch durch Sendersuchlauf
erfolgen. Dabei muß der gesamte Abstimmbereich nach dem Sender durchsucht werden,
der die beste Empfangsqualität ergibt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer
Schaltungsanordnung zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers, die es ermöglichen,
daß automatisch immer derjenige Sender der gewünschten Kennung bzw. mit den gewünschten
charakteristischen Modulationsmerkmalen zum Empfang durchgeschaltet wird, der die
beste Empfangsqualität ergibt, und daß das Umschalten auf einen Sender mit besserer
Empfangsqualität innerhalb einer äußerst kurzen Zeitspanne erfolgen kann, so daß
die Umschaltung nicht als störend empfunden wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art
gelöst, das gemäß der Erfindung durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet
ist: a) jeder gefundene Sender, der bestimmte charakteristische Modulationsmerkmale
aufweist, wird an einer Stelle innerhalb eines Speichers gespeichert, die den charakteristischen
Modulationsmerkmalen dieses Senders zugeordnet ist; b) unter allen gespeicherten
Sendern mit denselben, einem zum Empfang gewünschten Sender entsprechenden charakteristischen
Modulationsmerkmalen wird aus der zugeordneten Stelle des Speichers derjenige Sender
ausgewählt und zum Empfang über den Niederfrequenzteil des Rundfunkempfängers durchgeschaltet,
der nach vorbestimmten Empfangsqualitätskriterien die beste Empfangsqualität ergibt;
c) der jeweils ausgewählte und zum Empfang durchgeschaltete Sender wird kontinuierlich
in bezug auf die Empfangsqualitätskriterien überwacht;
d) wenn
der jeweils ausgewählte und zum Empfang dur-chgeschaltete Sender die vorbestimmten
Empfangsqualitätskriterien nicht mehr aufweist, wird erneut unter allen gespeicherten
Sendern mit den entsprechenden charakteristischen Modulationsmerkmalen derjenige
ausgewählt und zum Empfang durchgeschaltet, der nach den vorbestimmten Empfangsqualitätskriterien
die beste Empfangsqualität ergibt.
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Die Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, die besonders
zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist, ist erfindungsgemäß durch folgende
Merkmale gekennzeichnet: a) einen Speicher mit einer Mehrzahl von getrennten Speicherfeldern,
von denen jedes bestimmten charakteristischen Modulationsmerkmalen zugeordnet ist,
zum Abspeichern der Empfangs frequenzen aller während eines Sendersuchlaufs über
den gesamten Abstimmbereich gefundenen Sender, deren charakteristische Modulationsmerkmale
übereinstimmen; b) eine Auswerteschaltung zum Messen von elektrischen Grössen, die
vorbestimmte Empfangsqualitätskriterien des jeweils eingestellten empfangenen Senders
darstellen; c) eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen der die Empfangsqualitätskriterien
darstellenden elektrischen Größen des jeweils eingestellten Senders mit denjenigen
der gespeicherten Sender mit übereinstimmenden charakteristischen Modulationsmerkmalen;
d) eine Selektionsschaltung zum Auswählen desjenigen Senders unter allen gespeicherten
Sendern eines Speicherfeldes, dessen die Empfangsqualitätskriterien darstellenden
elektrischen Größen die beste Empfangsqualität ergeben; und
e)
eine Aktivierschaltung, die von den die Empfangsqualitätskriterien darstellenden
Größen des jeweils eingestellten und empfangenen Senders angesteuert ist und die
Vergleichsschaltung und die Selektionsschaltung aktiviert, wenn der jeweils eingestellte
und empfangene Sender die vorbestimmten Emfansqualitätskriterien nicht mehr erfüllt.
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Die charakteristischen Modulationsmerkmale eines Senders können vielfältiger
Art sein. Im allgemeinsten Fall bestehen sie aus dem Niederfrequenz-Modulationsinhalt
des empfangenen Senders. Wenn zwei Sender übereinstimmende charakteristische Modulationssignale
aufweisen, die in dem Inhalt der Niederfrequenzmodulation bestehen, so strahlen
sie dasselbe Programm ab. Viele Sender strahlen aber neben dem Niederfrequenz-Modulationsinhalt
zusätzlich eine sogenannte Kennung ab, bei der es sich um eine zeitlich unveränderte
Modulation handelt, durch die dieser Sender im allgemeinen eindeutig identifiziert
werden kann. In einem solchen Falle bestehen die charakteristischen Modulationsmerkmale
aus dieser Kennung. Z. B.
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strahlen die sogenannten Verkehrsfunksender eine sogenannte Verkehrskennung
zusätzlich zu dem eigentlichen Niederfrequenz-Modulationsinhalt aus, und zusätzlich
zu der Verkehrskennung strahlen sie eine sogenannte Bereichskennung aus, die eine
eindeutige Entscheidung ermöglicht, ob der empfangene Verkehrsfunksender für den
Bereich, in dem sich der Rundfunkempfänger gerade befindet, der zutreffende ist.
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Während eines Sendersuchlaufs über den gesamten Abstimmbereich wird
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren jeder gefundene Sender auf charakteristische
Modulationsmerkmale überprüft und in einem Speicher an einer Stelle abgespeichert,
die den bestimmten charakteristischen Modulationsmerkmalen dieses Senders zugeordnet
ist. Z.B. werden an einer Speicherstelle sämtliche Sender gespeichert, die dasselbe
Programm ausstrahlen oder die eine Verkehrssenderkennung
und eine
bestimmte Bereichskennung aufweisen. In dem Speicher sind somit die Empfangsfrequenzen
sämtlicher gefundener Sender nach den charakteristischen Modulationsmerkmalen bzw.
nach der Senderkennung gruppiert zum direkten Abruf verfügbar.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Speicherinhalt
dauernd durch wiederholten Sendersuchlauf über den gesamten Abstimmbereich aufgefrischt,
so daß den insbesondere bei Autoradioempfängern wechselnden Empfangsbedingungen
Rechnung getragen wird und stets die Empfangsfrequenzen empfangswürdiger Sender
in dem Speicher abrufbereit sind.
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Sobald nun der gerade eingestellte Sender die geforderten Empfangsqualitätskriterien
nicht mehr aufweist und dieser Zustand während einer kurzen Zeitspanne andauert,
wird der Empfänger automatisch seriell, d.h. nacheinander, auf sämtliche an der
zugeordneten Speicherstelle abgespeicherte Empfangs frequenzen abgestimmt, und bei
jedem der so eingestellten Sender werden elektrische Größen gemessen, welche die
Empfangqualitätskriterien darstellen. Diese elektrischen Größen werden vorübergehend
gespeichert. Nachdem sämtliche an der zugeordneten Speicherstelle gespeicherten
Senderfrequenzen eingestellt worden sind, wird der Empfänger auf diejenige Empfangsfrequenz
abgestimmt, die zu dem Sender gehört, dessen gemessene elektrische Größen die beste
Empfangsqualität ergeben. Dieser Vorgang des Umschaltens auf den Sender, der die
beste Empfangsqualität liefert, kann innerhalb einer so kurzen Zeitspanne erfolgen,
daß der Benutzer des Rundfunkempfängers ihn nicht oder kaum wahrnimmt.
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Um den Inhalt des Speichers ständig zu aktualisieren, ist es erforderlich,
kontinuierlich oder periodisch einen Sendersuchlauf über den gesamten Abstimmbereich
durchzuführen. Gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung, die sich
durch geringen Aufwand und geringe Herstellungskosten auszeichnet, wird nur ein
Empfänger verwendet, und dieser Empfänger wird während des periodisch wiederholten
Sendersuchlaufs stummgeschaltet. Da für einen vollständigen Durchlauf über den gesamten
Abstimmbereich jedoch eine recht lange Zeitspanne erforderlich ist, ist gemäß einer
besonderen Ausführungsform der Erfindung die Verwendung von zwei getrennten Empfängern
vorgesehen, von denen der eine die Funktion hat, durch kontinuierlichen oder periodischen
Sendersuchlauf den Speicherinhalt zu aktualisieren, und der andere die Funktion
hat, den jeweils zum Empfang ausgewählten Sender an den Niederfrequenzteil des Empfängers
durchzuschalten und darüber hinaus die elektrischen Größen zu liefern, welche die
Empfangsqualitätskriterien darstellen. Dieser zweite Empfänger wird während eines
Auswahlvorganges seriell auf sämtliche in dem zugeordneten Speicherbereich abgespeicherten
Sendefrequenzen abgestimmt und anschließend auf diejenige Frequenz abgestimmt, die
zu dem Sender gehört, der die beste Empfangsqualität ergibt.
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Dieser Sender wird dann auf den Niederfrequenzteil des Rundfunkempfängers
zum Empfang durchgeschaltet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die elektrischen
Größen, welche die EmpfangsqualitätskriLerien darstellen, die Felstärke des empfangenen
Senders und der Klirrfaktors des demodulierten Signals. Der Klirrfaktor wird vorzugsweise
ermittelt, indem eine Harmonische eines Kennungssignals konstanter Frequenz des
empfangenen Senders ausgefiltert und ihre Amplitude gemessen und bewertet wird.
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Vorzugsweise wird eine Harmonische des bei Stereosendungen stets mitgesendeten
Pilottons, dessen Frequenz konstant 19 kHz beträgt, ausgefiltert und bewertet, und
zwar insbesondere die vierte Harmonische bzw. die dritte Oberwelle dieses Pilottons.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1A ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Schaltungsanordnung
zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers; Fig. 1B eine zweite Ausführungsform der
Schaltungsanordnung; Fig. 1C eine dritte Ausführungsförm der Schaltungsanordnung;
Fig. 2A,B,C, die in der genannten Reihenfolge aneinanderzufügen sind, ein Ablaufdiagramm
zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 3A und 3B, die ebenfalls
aneinanderzufügen sind, ein weiteres Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens; Fig. 4A und 4B, die ebenfalls aneinanderzufügen sind, ein weiteres Ablaufdiagramm
zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und Fig. 5 ein Ablaufdiagramm
eines Unterprogramms, das in dem Ablaufdiagramm der Fig. 3A und 3B enthalten ist.
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Die Schaltungsanordnung nach der ersten Ausführungsform enthält einen
Empfänger 2, eine die Abstimmspannung UAbst liefernde Suchlaufschaltung 4 und eine
Steuerschaltung 6, die unter anderem die Suchlaufschaltung 4 steuert. Das Ausgangssignal
MPX des Empfängers 2 wird einer Prüfschaltung 8 zugeführt, deren Aufgabe es ist,
die Modulation des empfangenen
Senders auf das Vorhandensein von
charakteristischen Modulationsmerkmalen, insbesondere einer Kennung, zu überprüfen.
Diese Prüfschaltung 8 erzeugt einen Code, der den jeweils angetroffenen charakteristischen
Modulationsmerkmalen bzw. der jeweiligen Kennung zugeordnet ist und gemeinsam mit
einer die Empfangs frequenz darstellenden Größe einem Speicher 10 zugeführt wird.
Das Ausgangssignal MPX des Empfängers 2 gelangt ferner an eine .Auswerteschaltung
12, die zwei elektrische Größen FS und KF ableitet, von denen die erste die Feldstärke
des empfangenen Senders und die zweite den.Klirrfaktor des übertragenen Modulationssignals
darstellt. Diese elektrischen Größen FS und KF gelangen zu einer Vergleichsschaltung
14, die ebenfalls von der Steuerschaltung 6 gesteuert wird. Die Vergleichsschaltung
14 hat die Aufgabe, die elektrischen Größen FS und KF des gerade eingestellten Senders
mit den entsprechenden Größen anderer Sender zu vergleichen, die dasselbe Programm
abstrahlen bzw.
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dieselbe Kennung oder dieselben charakteristischen Modulationsmerkmale
aufweisen und deren Frequenzen in einem der Felder A, B, C, D, E, F des Speichers
10 gespeichert sind.
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Die beiden elektrischen Größen FS, KF werden ferner an eine Aktivierschaltung
16 angelegt, welche die Vergleichsschaltung 14 ansteuert. Die Aktivierschaltung
16 steuert ferner eine Selektionsschaltungl8 an, deren Aufgabe es ist, unter allen
Sendern, deren Empfangsfrequenzen in einem der Speicherfelder des Speichers 10 abgespeichert
sind, denjenigen auszuwählen, der die beste Empfangsqualität ergibt. Die Aktivierschaltung
16 liefert Ansteuersignale an die Vergleichsschaltung 14 und die Selektionsschaltung
18, sobald eine der elektrischen Größen FS, KF einen Wert angenommen hat, der eine
verschlechterte Empfangsqualität anzeigt.
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Dies ist z.B. der Fall, wenn die Feldstärke unter einen vorbestimmten
Pegel abgesunken ist oder der gemessene Klirrfaktor des Modulationssignals einen
vorbestimmten Pegel überschreitet.
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Damit während des Sendersuchlaufs, des Vergleichens der verschiedenen
Sender aus einem der Speicherfelder A, B, C,...
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des Speichers 10 in bezug auf ihre Empfangsqualitätskriterien, also
Feldstärke und Klirrfaktor, und während des Auswählens des die beste Empfangsqualität
ergebenden Senders der Benutzer des Radioempfängers nicht mit Störgeräuschen belästigt
wird, ist eine Stummschaltung mittels eines Analogschalters 20 vorgesehen, der ebenfalls
von der Steuerschaltung 6 gesteuert wird und das Ausgangssignal MPX des Empfängers
2 nur dann zu dem Niederfrequenzteil 22 durchläßt, wenn der ausgewählte, die beste
Empfangsqualität ergebende Sender eingestellt ist.
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Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung
nach Fig. 1A wird im einzelnen später erläutert; zunächst wird anhand von Fig. 1B
eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung beschrieben, die sich von der
Schaltungsanordnung nach Fig. 1A im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß zwei
getrennte Empfänger 24, 26 vorgesehen sind. Ferner ist die Steuerschaltung bei dieser
Ausführungsform mit Hilfe von zwei getrennten Mikrocomputern 6a, Gb verwirklich.
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Der Empfänger 24 ist mit einer Abstimmschaltung 28 verbunden, bei
der es sich um eine Frequenzsyntheseschaltung handelt. Die Abstimmschaltung 28 wird
gemeinsam mit einem zugehörigen Anzeigemodul 30 von dem Mikrocomputer 6a gesteuert,
der ferner eine Tastatur 32 überwacht, um die Abstimmschaltung 28 anzusteuern, sobald
über die Tastatur 32 eine neue Empfangsfrequenz oder Kennung eines gewünschten Senders
eingegeben wird.
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Ein die Feldstärke des empfangenen Senders darstellendes elektrisches
Signal FS gelangt aus dem Empfänger 24 zum einen über einen Integrator 34 und zum
anderen direkt an einen Analogschalter 36 und von diesem über einen Analog/Digital-Umsetzer
38 auf einen Datenbus
4(), d<'r mit t E lerl Mikrc)p,rc)zessloren
6a, 6b vc'rbunden i:;t, Das demodulierte Ausgangssignal MPX des Empfängers 24 qelangt
ebenfalls zu dem Analogschalter 36, der von dem Mikrocomputer 6a gesteuert wird
und das demodulierte Ausgangssignal MPX zu dem Niederfrequenzteil 42 durchschalten
und während einer Auswertung der Empfangsqualitätskriterien eines gefundenen Senders
die Integrationsschaltungen 34 und 48 ausschalten kann.
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Das Ausgangssignal MPX des Empfängers 24 gelangt ferner über ein Filter
44 zu einer Klirrfaktor-Auswerteschaltung 46, welche die elektrische Größe KF erzeugt.
Diese elektrische Größe KF wird über eine Integrationsschaltung 48 zur weiteren
Verarbeitung dem Mikrocomputer 6a zugeführt.
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Der bisher beschriebene Teil der Schaltungsanordnung nach Fig. 1B
enthält den eigentlichen Rundfunkempfänger, dessen Empfangssignal hörbar gemacht
wird. Dieser Empfänger 24 bleibt stets so lange auf einen Sender eingestellt, wie
dessen Empfangsqualitätskriterien Feldstärke und Klirrfaktor den gestellten Forderungen
genügen. Erst wenn diese Forderungen nicht mehr erfüllt sind, wird der Empfänger
mittels des Analogschalters 36 stumm geschaltet, bis derjenige Sender ausgewählt
und eingestellt ist, der die beste Empfangsqualität ergibt. Das Auswählen des jeweils
besten Senders und die Einstellung des Empfängers 24 auf diesen Sender erfolgt durch
den Mikrocomputer 6a, der zu diesem Zweck Zugriff zu einem Arbeitsspeicher 10A hat,
der über einen Adreßbus 50 adressiert wird und die Speicherfelder A, B, C, ... enthält.
Dieser Speicher ist als RAM-Element, also als Speicherelement für willkür-lichen
Zugriff, ausgebildet. Der Inhalt des Speichers 10A wird kontinuierlich aufgefrischt
bzw. aktualisiert, um die wechselnden Empfangsverhältnisse bei der Bewegung des
Rundfunkempfängers in einem Fahrzeug zu berücksichtigen.
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Durch diese Auffrischung oder Aktualisierung enthält der Arbeitsspeicher
1OA stets sämtliche Empfangsfrequenzen der zu empfangenden Sender, die bestimmte
charakteristische Modulationsmerkmale, insbesondere eine Senderkennung, aufweisen,
der eines der Speicherfelder A, B, C, ... zugeordnet
ist. Diese
Auffrischung des Arbeitspeichers 10 wird im wesentlichen durch den zweiten Empfänger
26 und den diesen steuernden Mikrocomputer 6b erreicht. Der Empfänger 26 wird durch
seine zugeordnete Abstimmschaltung 52 kontinuierlich oder periodisch über den gesamten
Abstimmbereich abgestimmt, und sein demoduliertes Ausgangssignal MPX wird einer
Prüfschaltung 54 zugeführt, die feststellt, ob das empfangene Signal bestimmte charakteristische
Modulationsmerkmale aufweist. Zur Vereinfachung wird im folgenden angenommen, daß
es sich bei den charakteristischen Modulationsmerkmalen um eine Senderkennung handelt,
wie sie für Zwecke des VerJsehrsfunks üblich ist. Bekanntlich strahlen die sogenannten
Verkehrsfunksender einen als Senderkennung bezeichneten unhörbaren Pilotton von
57 kHz aus, der die automatische Identifizierung eines Verkehrsfunksenders ermöglicht.
Zusätzlich zu dieser Senderkennung wird eine sogenannte Verkehrsbereichskennung
ausgestrahlt, die durch Amplitudenmodulation des 57-kHz-Pilottons mit Frequenzen
im Bereich von 23,75 Hz bis 53,98 Hz gebildet wird. Z.B. ist das Gebiet der Bundesrepublik
Deutschland in eine Anzahl von Verkehrsbereichen eingeteilt, denen jeweils eine
Verkehrsbereichskennung zugeordnet ist, die mit einem der Buchstaben A, B, ... F
bezeichnet wird. Entsprechend sind die verschiedenen Felder des Arbeitsspeichers
10A mit A, B, C, ... F bezeichnet. In diesen Feldern werden also die beim Suchlauf
gefundenen Sender gespeichert, die eine Senderkennung und die zutreffende Verkehrsbereichskennung
aufweisen.
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Während eines Sendersuchlaufs über den gesamten Abstimmbereich werden
die gefundenen Sender zunächst vorübergehend gemeinsam mit einem Code, der ihre
Kennung darstellt, in einem Suchlaufspeicher 10B eingespeichert, der über einen
Datenbus und einen Adreßbus mit dem Mikrocomputer 6b verbunden ist. Nach einem vollständigen
Sendersuchlauf über den gesamten Abstimmbereich werden die Daten aus dem Suchlaufspeicher
10B
in den Arbeitsspeicher 10A überführt und nach der zutreffenden Verkehrsbereichskennung
in die einzelnen Felder A bis F eisortiert.Daraufhin wird der Suchlaufspeicher 10B
gelöscht und steht für einen neuen Suchlauf zur Verfügung.
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Über einen Anzeigemodul 56, der mit der Abstimmschaltung 52 verbunden
ist, kann der Suchlaufvorgang beobachtet werden.
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Das Filter 44 siebt aus dem Ausgangssignal MPX des Empfängers 24
vorzugsweise die vierte Harmonische bzw. die dritte Oberwelle des 19-kHz-Stereo-Pilottonsignals
aus, das bei Stereosendungen stets vorhanden ist. Das Vorhandensein dieser Oberwelle
ist ein sicheres Anzeichen dafür, daß das Niederfrequenz-Modulationssignal Verzerrungen
aufweist. Die Klirrfaktor-Auswerteschaltung 46 stellt die Amplitude dieses Oberwellensignals
fest und bewertet sie. Die lntegrationsschaltung 48 sorgt dafür, daß nicht bereits
einmalige oder nicht zu oft auftretende kurzzeitige Störungen zu einem neuen Auswahlvorgang
führen. In ähnlicher Weise sorgt der Integrator 34 dafür, daß nicht bereits kurzzeitige
Feldstärkeeinbrüche einen neuen Auswahlvorgang auslösen.
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Der Suchlaufspeicher 103 und der Arbeitsspeicher 10A können in der
Praxis als ein und dasselbe RAM-Speicherelement ausgebildet sein, das von den Mikrocomputern
6a, 6b entsprechend adressiert wird.
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Die Ausführungsform von Fig. 1C unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig. 1B durch die Zusammenfassung der zwei Mikrocomputer 6a, 6b in nur einen
Mikrocomputer 6, wodurch der Schaltungs- und Bauteileaufwand vermindert werden kann,
ohne die Vorteile der Verwendung zweier getrennter Empfänger aufzugeben. Während
des Programms des Mikrocomputers6b in Fig. 1B treten nämlich Progranunlücken auf
1 in denen keine Steuerfunktion seitens des Mikrocomputers erforderlich ist.
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Während dieser Programmlücken wird der Mikrocomputer 6 in Fig. 1C
von dem Sendersuchlaufprogramm zur Steuerung des Empfängers 26 auf das Oberwachungs-,
Auswerte- und Einstellprogramm zur Steuerung des Empfängers 24 umgeschaltet. Diese
Umschaltung zwischen den beiden Programmen kann durch einen Taktgeber gesteuert
werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1C ist die zum Durchlaufen des gesamten
Abstimmbereiches erforderliche Zeit zwar länger als bei der Ausführung nach Fig.
1 B, sie ist jedoch für praktische Anwendungsfälle ausreichend kurz.
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Anhand der Flußdiagramme nach den Fig. 2 bis 5 werden nun das erfindungsgemäße
Verfahren und die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erläutert.
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Fig. 2A, 2B und 2C, die aneinanderzufügen sind, zeigen ein Ablaufdiagramm,
das im wesentlichen zur Erläuterung der Vorgänge beim Auffüllen und Aktualisieren
des Arbeitsspeichers 10A dient. Dabei wird auf die Ausführungsform nach Fig. 1B
Bezug
genommen. Der Mikrocomputer 6b ist intern so programmiert, daß er die in dem Ablaufdiagramm
der Fig. 2A bis 2C dargestellten Funktionen ausführt.
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Der Suchlaufvorgang beginnt unmittelbar nach dem Einschalten des Rundfunkempfängers
mit dem Programmschritt 60, der die Bezeichnung "Start" trägt. Im Schritt 62 wird
zunächst der Suchlaufspeicher 10B gelöscht. Dann wird im Schritt 64 die untere Frequenzgrenze
des Abstimmbereichs festgelegt, die z.B. den Wert 87,5 MHz haben kann.Dannserden
im Schritt 66 die Abstimmschaltung 52 und der Anzeigemodul 56 angesteuert, der die
während des Sendersuchlaufs jeweils eingestellte Frequenz anzeigt.
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Dann wird im Schritt 72 geprüft, ob auf der unteren Grenzfrequenz
des Abstimmbereichs ein Sender empfangen wird, was durch das Vorhandensein eines
Stop-Pulses angezeigt wird. Wenn kein Sender vorhanden ist, wird die Frequenz im
Schritt 74 um 25 kHz erhöht, und im Schritt 76 wird geprüft, ob die obere Frequenzgrenze
des Abstimmbereichs überschritten ist, die z.B. den Wert 108 MHz hat. Wenn die obere
Frequenzqrenze nicht überschritten wird, wird erneut im Schritt 66 die Abstimmschaltung
angesteuert usw., bis die obere Frequenzgrenze überschritten ist. Wenn die obere
Frequenzgrenze überschritten ist, werden im Schritt 78 die Frequenzen aller gefundenen
Sender aus dem SuchlaufspeicherlOB in den Arbeitsspeicher 10A überführt, und zwar
jeweils in das entsprechende Speicherfeld A bis F, das der vorhandenen Verkehrsbereichskennung
zugeordnet ist. Das Programm kehrt dann an den Anfang zurück, der Suchlaufspeicher
wird im Schritt 62 gelöscht usw.
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Es wird nun auf Fig. 2B Bezug genommen. Wenn im Schritt 72 ein Stop-Puls
vorhanden ist, d.h. wenn ein Sender gefunden wurde, wird im Schritt 80 geprüft,
ob der gefundene Sender eIne Senderkennung aufweist. Falls dies nicht der Fall ist,
bleibt
dieser Sender unbeachtet, und die Frequenz wird im Schritt 74 wieder um einen Schritt
von 25 kHz erhöht. Wenn jedoch der gefundene Sender eine Senderkennung aufweist,
so wird der Empfänger zunächst auf Sendermitte eingestellt.
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Im Schritt 92 wird dann die Verkehrsbereichskennung, kurz als Bereichskennung
"BK" bezeichnet, geprüft, und zwar mehrmals.
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Es wird auf Fig. 2C Bezug genommen. Im Schritt 94 wird geprüft, ob
eine Bereichskennung vorhanden ist. Da die Identifizierung der Bereichskennung durch
empfangene Störsignale beeinträchtigt werden kann, wird mehrmals auf das Vorhandensein
einer Bereichskennung überprüft.
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Wenn eine Bereichskennung vorhanden ist, wird die Empfangsfrequenz
in demjenigen Feld des Arbeitsspeichers 10 abgespeichert, das der vorliegenden Bereichskennung
zugeordnet ist. Dieser Vorgang ist durch Schritt 100 symbolisiert. Wenn keine Bereichskennung
vorhanden ist, wird der empfangene Sender nicht mehr beachtet.
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Im Schritt 102 wird die Frequenz solange erhöht, bis der Sender verlassen
ist. Dabei wird verhindert, daß ein und derselbe Sender mehrfach mit verschiedenen
Frequenzwerten abgespeichert wird, die sich nur geringfügig unterscheiden. Dann
wird über Schritt 74 die Abstimmfrequenz so lange erhöht, bis der nächste Sender
gefunden ist. Dann wird erneut im Schritt 80 geprüft, ob der gefundene Sender eine
Senderkennung aufweist, und das vorstehend beschriebene Programm wird erneut vollständig
durchlaufen, um den nächsten gefundenen Sender mit Bereichskennung an der zutreffenden
Stelle des Speichers 10A abzuspeichern. über den Schritt 74 wird dann erneut die
Abstimmfrequenz so lange erhöht, bis der nächste Sender gefunden ist usw., bis zum
Erreichen der oberen Frequenzgrenze.
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Wenn die obere Frequenzgrenze überschritten ist, was im Schritt 76
geprüft wird, werden die Empfangsfrequenzen der gefundenen Sender,tgunächst provisorisch
in dem Suchlaufspeicher 10B abgespeichert wurden, in den Arbeitsspeicher 10A überführt
und dabei in die jeweils zutreffenden Speicherfelder A bis F einsortiert. Damit
ist ein vollständiger Sendersuchlauf beendet. Der nächste Sendersuchlauf kann unmitteibar
anschließend an den vorausgehenden Suchlauf ausgelöst werden,
was
ohne Schwierigkeiten möglich ist, wenn zwei getrennte Empfänger verwendet werden.
Der Arbeitsspeicher 10A wird dann kontinuierlich aktualisiert bzw. aufgefrischt.
Der in den Fig. 2A bis 2C dargestellte Sendersuchlauf kann jedoch auch periodisch
erfolgen.
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Es wird nun auf die Fig. 3A und 3B Bezug genommen, um den Teil des
Verfahrens zu beschreiben, der die Auswahl des jeweils besten Senders der gewünschten
Bereichskennung aus dem Arbeitsspeicher 10A betrifft.
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Der Vorgang beginnt mit dem als "START" bezeichneten Schritt 110,
der dem Einschalten des Rundfunkempfängers entspricht.
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Unmittelbar nach dem Einschalten wird aus dem Arbeitsspeicher des
Mikrocomputers 6a die durch eine Programmnummer gekennzeichnete Frequenz des zuletzt
vor dem Abschalten des Rundfunkempfängers eingestellten Senders ausgelesen (Schritt
112).
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Im Schritt 114 wird geprüft, ob es sich bei diesem Sender um einen
Verkehrsfunksender handelt, d.h. ob dieser Sender eine Senderkennung aufweist. Falls
dieser Sender kein erkehrsfunksender ist, wird im Schritt 116 die Frequenz dieses
Senders an die Abstimmschaltung 28 ausgegeben. Dieser Sender wird dann über den
Empfänger 24 empfangen und über den Analogschalter 36 zu dem Niederfrequenzteil
42 durchgeschaltet.
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Anschließend wird dann nur noch die Tastatur 32 überwacht, um festzustellen,
ob über diese Tastatur ein neuer Sender eingegeben wird, der zum Empfang durchgeschaltet
werden-soll.
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Wenn aber im Schritt 114 festgestellt wird, daß der zuletzt gehörte
Sender ein Verkehrsfunksender ist, so wird im Schritt 118 aus sämtlichen Sendern,
die in dem zutreffenden Speicherfeld A bis F abgespeichert sind, derjenige ausgewählt,
der die beste Empfangsqualität ergibt. Dieser Schritt 118 wird später in Form eines
Unterprogramms anhand der Fig. 4A und 4B erläutert.
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Nachdem im Schritt 118 der Empfänger 24 auf den besten Sender eingestellt
wurde, wird im Schritt 120 überprüft, ob die Empfangsqualitätskriterien Feldstärke
und Klirrfaktor den gestellten Forderungen genügen. Insbesondere wird zunächst im
Schritt 122 geprüft, ob die Feldstärke des eingestellten Senders einen vorbestimmten
unteren Pegel überschreitet. Falls dies zutrifft, wird im Schritt 124 geprüft, ob
ein Klirrsignal vorhanden ist. Solange kein Klirrsignal vorhanden ist und der untere
Pegel der Feldstärke überschritten bleibt, bleibt der Sender eingestellt, und es
wird über die später beschriebene Prog-rammschleife überwacht, ob über die Tastatur
32 ein neuer Sender eingegeben wird, der zum Empfang durchgeschaltet werden soll,und
ob die Empfangsqualitätskriterien noch erfüllt sind.
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Sobald im Schritt 122 festgestellt wird, daß der untere Feldstärkepegel
nicht überschritten ist , oder sobald im Schritt 124 ein Klirrsignal ermittelt wird,
tritt das Programm iri eine Warteschleife 126 ein, die mit "ISALT" bczeichnet ist
und später unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert wird. Kurz gesagt hat diese Warteschleife
126 die Aufgabe zu verhindern, daß ständig eine neue Senderauswahl 118 erfolgt,
wenn kein Sender gefunden wird, der klirrfrei ist und dessen Feldstärke den unteren
Pegel überschreitet. Die Warteschleife 126 wird erst nach Ablauf einer Wartezeit
von z.B. einer Sekunde verlassen; die Warteschleife 126 wird jedoch ebenfalls verlassen,
wenn der empfangene Sender nicht verklirrt ist und seine Feldstärke einen zweiten
Pegel überschreitet, der größer ist als der untere Pegel.
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Es wird nun auf Fig. 3B Bezug genommen; es wird die Programmschleife
zur Überwachung der Tastatur 32 beschrieben. Im Schritt 128 wird die Tastatur 32
abgefragt. Wenn die Tastatur nicht gedrückt ist, was im Schritt 130 ermittelt wird,
wird im Schritt 132 geprüft, ob der eingestellte Sender ein Verkehrsfunksender ist.
Wenn es sich nicht um einen Verkehrsfunksender
handelt, wird die
Programmschleife durch Rückführung zum Schritt 128 geschlossen. Wenn jedoch im Schritt
130 festgestellt wird, daß die Tastatur 30 gedrückt wurde, so wird im Schritt 134
erneut geprüft, ob der über die Tastatur eingegebene Sender ein Verkehrsfunksender
ist.
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Wenn es sich nicht um einen Verkehrsfunksender handelt, wird der gewünschte
Sender über den Schritt 136 ausgegeben, d.h.
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der Empfänger 24 wird auf die gewünschte Empfangsfrequenz eingestellt.
Das Programm kehrt dann erneut zu der Programmschleife zur Überwachung der Tastatur
zurück.
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Wenn jedoch im Schritt 132 festgestellt wird, daß der eingestellte
Sender ein Verkehrsfunksender ist, wird im Schritt 138 (Fig. 3A) geprüft, ob die
Empfangsqualitätskriterien Feldstärke und Klirrfaktor den geforderten Bedingungen
genügen. Im Schritt 140 wird geprüft, ob die Feldstärke des eingestellten Senders
den unteren Pegel überschreitet, und im Schritt 142 wird geprüft, ob ein Klirrsignal
vorhanden ist. Wenn entweder der untere Pegel nicht überschritten wird oder ein
Klirrsignal vorhanden ist, wird erneut im Schritt 118 die Senderwahl aktiviert,
um den besten Sender aus dem Arbeitsspeicher 10A auszuwählen. Nur wenn der untere
Feldstärkepegel überschritten wird und kein Klirrsignal vorhanden ist, tritt das
Programm wieder in die Programmschleife zur Überwachung der Tastatur ein (Fig. 3B).
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Wenn jedoch im Schritt 134 festgestellt wird, daß der über die Tastatur
32 neu eingegebene Sender ein Verkehrsfunksender ist, wird im Schritt 144 erneut
eine Senderauswahl getroffen, die später im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig.
4A und 4B beschrieben wird.
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Anschließend wird im Schritt 146 wieder geprüft, ob die Empfangsqualitätskriterien
erfüllt werden. Im Schritt 148 wird geprüft, ob die Feldstärke den unteren Pegel
überschreitet,
und im Schritt 150 wird geprüft, ob ein Klirrsignal
vorhanden ist. Wenn entweder die Feldstärke den unteren Pegel nicht mehr überschreitet
oder ein Klirrsignal' auftritt, tritt das Programm in eine Warteschleife 152 ein,
die der bereits erwähnten Warteschleife 126 entspricht und die später unter Bezugnahme
auf Fig. 5 weiter erläutert wird.
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Nach Verlassen dieser Warteschleife gelangt das Programm zu dem bereits
erläuterten Schritt 138 (Fig. 3A); auch wenn in den Schritten 148, 150 festgestellt
wird, daß der untere Feldstärkepegel überschritten wird und kein Klirrsignal vcrhanden
ist, geht das Programm zu diesem Schritt 138 über.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B wird nun der Teil des erfindungsgemäßen
Verfahrens erläutert, der die Senderwahl entsprechend den Programmschritten 118
und 144 in Fig. 3A und 3B betrifft.
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Das Senderwahl-Unterprogratnn beginnt mit dem Startschritt 154. Zunächst
wird im Schritt 156 über den Analogschalter 36 der Niederfrequenzteil 42 von dem
demodulierten Ausgangssignal des Empfängers 24 getrennt, d.h. stummgeschaltet. Dann
werden im Schritt 158 die jeweils nächsten Daten aus der zutreffenden Speicherstelle
A bis F des Arbeitsspeichers 10A ausgelesen. Die Daten der dort gespeicherten Sender
können z.B.
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in der Reihenfolge zunehmender oder abnehmender Frequenzen gespeichert
sein. Dann werden im Schritt 160 die Daten für die Abstimmschaltung 28 berechnet.
Im Schritt 162 wird diese Abstimmschaltung angesteuert, und nach einer Wartezeit
(Schritt 164) wird im Schritt 166 zunächst der Klirrfaktor des nun eingestellten
Senders gemessen. Wenn kein Klirrsignal vorhanden ist, was im Schritt 168 geprüft
wird, wird im Schritt 170 die Feldstärke des eingestellten Senders gemessen. Im
Schritt 172 wird geprüft, ob die Feldstärke dieses Senders verglichen mit den Feldstärken
der anderen bereits gemessenen Sender ohne Klirrsignal aus demselben Speicherfeld
am größten ist. Wenn dies zutrifft,so werden
die Daten dieses
Senders als diejenigen des besten gefundenen Senders ohne Klirrsignal abgespeichert
(Schritt 174). Wenn jedoch der geprüfte Sender nicht die höchste Feldstärke aufweist,
wird im Schritt 176 zunächst geprüft, ob alle Sender des zugehörigen Speicherfeldes
aus dem Arbeitsspeicher 10A geprüft wurden. Solange nicht alle Sender geprüft wurden,
kehrt das Programm jeweils wieder zu dem Schritt 158 zurück, um die Daten des nächsten
Senders aus dem Arbeitsspeicher auszulesen.
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Wenn nun im Schritt 168 ermittelt wird, daß der eingestellte Sender
verklirrt ist, so wird im Schritt 178 seine Feldstärke gefressen, und im Schritt
180 wird geprüft, ob dieser mit Verzerrungen behaftete Sender unter allen anderen
mit Klirrfaktor behafteten Sendern des zugehörigen Speicherfeldes die höchste Feldstärke
aufweist.
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Wenn er nicht die höchste Feldstärke aufweist, kehrt das Programm
zu dem Schritt 758 zurück, um die Daten des nächsten Senders auszulesen, solange
nicht alle Sender überprüft sind.
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Wenn der Sender jedoch die höchste Feldstärke aufweist, so wird er
im Schritt 182 als stärkster, jedoch verklirrter Sender abgespeichert.
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Wenn alle Sender überprüft worden sind (Schritt 176), wird im Schritt
184 (Fig. 4B) geprüft, ob ein stärkster unverklirrter Sender vorhanden ist. Falls
ein solcher vorhanden ist, wird dieser im Schritt 186 ausgegeben; anderenfalls wird
im Schritt 188 der stärkste verklirrte Sender ausgegeben. Das Kriterium des Klirrfaktors
hat bei dieser Ausführungsform also Vorrang über das Kriterium der Feldstärke. Anschließend
wird nach einer Wartezeit (Schritt 190) im Schritt 192 die Stummschaltung aufgehoben,
und im Schritt 194 wird schließlich der Anzeigemodul 30 angesteuert. Dann erfolgt
der Rücksprung 196 in das Hauptprogramm nach Fig. 3.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun das mit "HALT" bezeichnete, zuvor
bereits erwähnte Unterprogramm erläutert.
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Es beginnt mit dem Anfangsschritt 198, der die Bezeichnung "START"
trägt. Im Schritt 200 wird ein Zeitgeber bzw. Timer gestartet, dessen Zeit die Dauer
der Warteschleife bestimmt.
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Sie kann z.B. auf etwa 1 Sekundeeinegestellt sein. Anschliessend wird
im Schritt 202 die Tastatur abgefragt, und solange keine Taste gedrückt wird, was
im Schritt 204 überprüft wird, werden anschließend im Schritt 206 die Feldstärke
und der Klirrfaktor des eingestellten Senders überprüft. Wenn im Schritt 208 festgestellt
wird, daß entweder noch ein Klirrsignal vorhanden ist oder aber die Feldstärke des
eingestellten Senders den zweiten Pegel, der höheristals der untere Pegel, nicht
überschritten hat, so wird im Schritt 210 geprüft, ob die Wartezeit abgelaufen ist.
Solange sie nicht abgelaufen ist, kehrt das Programm zu dem Schritt 202 zurück,
wodurch die Warteschleife geschlossen wird. Diese Warteschleife wird erst verlassen,
nachdem im Schritt 210 festgestellt wurde, daß die Wartezeit abgelaufen ist. Sie
wird jedoch auch verlassen, wenn der eingestellte Sender nicht verklirrt ist und
seine Feldstärke sowohl den unteren als auch den oberen Pegel überschritten hat.
Die Warteschleife wird durchlaufen, wenn kein Sender gefunden wird, der unverklirrt
ist oder den unteren Feldstärkepegel überschreitet. Der Klirrfaktor eines eingestellten
Senders und seine Feldstärke sind bekanntlich starken Schwankungen unterworfen,
die von den jeweils angetroffenen Empfangsbedingungen abhängen. Wenn bereits eine
kurzzeitige Verbesserung der Empfangsqualität, bei der kein Klirrfaktor mehr vorhanden
ist und der untere Feldstärkepegel gerade überschritten wird, zu einem Verlassen
der Warteschleife führen würde, so würde über das Hauptprogramm sofort eine erneute
Auswertung und Senderauswahl erfolgen. Der Zweck der Warteschleife, der darin besteht
zu verhindern, daß fortlaufend ein neuer Senderauswahlvorgang abläuft, wenn kein
Sender mit ausreichender Empfangsqualität gefunden wurde, wäre dann nicht erfüllt.
Daher wird die Warteschleife über den Schritt 208 nur dann verlassen, wenn die Feldstärke
sich
so weit verbessert hat, daß sie den oberen Pegel überschritten
hat und wenn gleichzeitig kein Klirrsignal mehr vorhanden ist. Dann kann angenommen
werden, daß die Verbesserung der Empfangsqualität nicht von kurzer Dauer ist.
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Die Warteschleife wird ebenfalls verlassen, wenn im Schritt 204 festgestellt
wurde, daß über die Tastatur 32 ein neuer Sender eingegeben wurde. Es wird dann
im Schritt 212 geprüft, ob es sich um einen Verkehrsfunksender handelt. Handelt
es sich um einen Verkehrsfunksender, so wird im Schritt 214 eine Senderauswahl nach
dem Unterprogramm gemäß Fig. 4A und 4B vorgenommen, um den besten Sender auszusuchen.
Handelt es sich nicht um einen Verkehrsfunksender, so wird der über die Tastatur
eingegebene Sender im Schritt 216 ausgegeben, d.h.
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der Empfänger 24 wird auf diesen Sender eingestellt.
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Nach dem Verlassen der Warteschleife wird der im Schritt 200 gestartete
Timer im Schritt 218 angehalten, und über Schritt 220 erfolgt der Rücksprung in
das Hauptprogramm.
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